Articles

Getting it wrong: Misdiagnose van een koelsysteemprobleem

Ik heb onlangs een vriend geholpen met een koelsysteemprobleem in zijn BMW 2002 uit 1974. Het was een van die ervaringen waarbij alles eenvoudig leek, maar we tot precies de verkeerde conclusie kwamen. Het is de moeite waard om te begrijpen waarom.

We waren op een road trip naar een BMW evenement in Greenville, South Carolina. De auto van mijn vriend en zijn recent herbouwde motor hadden foutloos gepresteerd op de duizend mijl lange rit. Maar toen we in Greenville aankwamen en ons in onze aparte hotels hadden geïnstalleerd, stuurde hij me een sms met de melding dat de auto oververhit was en dat de temperatuurmeter tot in het rood opliep tijdens het opwarmen, stilstaan of rijden. Hij voelde aan de onderste radiatorslang en vond deze koud, wat erop wees dat de thermostaat niet opende. Hij zocht een andere thermostaat, reed voorzichtig met de auto naar een NAPA-winkel in de buurt, kocht koelvloeistof en een opvangbak en verving de thermostaat op de parkeerplaats, maar het probleem was niet opgelost.

We've all been taught that if the lower radiator hose is cold, the thermostat isn't opening, and it's true, but there can be more to it than that.
We hebben allemaal geleerd dat als de onderste radiatorslang koud is, de thermostaat niet opengaat, en dat is waar, maar er kan meer aan de hand zijn. Rob Siegel

Laten we eerst de terminologie eens op een rijtje zetten. Het woord “oververhitting” impliceert een van twee dingen. Het kan betekenen dat de temperatuurmeter in het rood staat, maar dat het systeem nog steeds dicht is en onder druk staat, of dat de eigenaar de waarschuwingssignalen heeft genegeerd en is doorgereden met de auto, waardoor de koelvloeistof onder de radiatordop vandaan is gespoten en de klassieke dampende motorruimte is ontstaan. Op een auto met een aluminium kop, wil je echt de laatste situatie te vermijden, omdat het waarschijnlijk is om de kop te veroorzaken kromtrekken of barsten, dus door te stoppen wanneer de temperatuur kusted de rode zone, mijn vriend deed precies wat hij had moeten doen om ramp voorkomen.

Next, laat me uitleggen het onderscheid tussen oververhitting zoals hierboven beschreven, en warm lopen. Als het koelsysteem in principe functioneert (niet lekken antivries, thermostaat opening, waterpomp draaien, ventilator blazen), en de temperatuur loopt ongeveer in het midden van de meter wanneer de auto wordt gereden op snelheid op de snelweg, maar hoofden voor de rode bij warm weer als de auto is in het verkeer, het probleem is bijna altijd veroorzaakt door ofwel een gedeeltelijk verstopte radiator, een koelventilator die te klein of te traag, of beide.

Maar als een auto is oververhit in alle situaties, het is meestal veroorzaakt door een van de zes dingen. De thermostaat kan vastzitten. De radiator kan ernstig verstopt zijn, wat zich vaak voordoet als een vastzittende thermostaat. De waaier aan de achterkant van de waterpomp verplaatst misschien geen koelvloeistof omdat hij is afgebroken of massaal is gecorrodeerd. Er kan lucht in het koelsysteem zitten die ontlucht moet worden. Er kan een restrictie zitten in een van de koelvloeistof doorgangen in de motor. Of de koppakking kan zijn opgeblazen.

An example of a water pump whose impeller is so corroded that its ability to move coolant is seriously compromised.
Een voorbeeld van een waterpomp waarvan de waaier zo ver is gecorrodeerd dat het vermogen om koelvloeistof te verplaatsen ernstig is aangetast. Rob Siegel

Er is natuurlijk nog een andere mogelijkheid: de auto wordt niet echt warm en het probleem zit hem in de meter of de sensor. Je hoort vaak “Controleer het met een infrarood temperatuurpistool”, maar dit is niet zo’n uitgemaakte zaak als veel mensen denken. De meeste thermostaten openen ergens in het 160-200°F bereik, en de meeste motoren zijn opgewarmd bij ongeveer 200°F, maar dat betekent niet dat u die getallen op de IR-pistool zult zien. Er zijn een paar redenen waarom. Ten eerste, de temperatuursensor van de auto is ondergedompeld in de koelvloeistof van het gesloten systeem, terwijl u het infraroodpistool alleen op de buitenkant van een slang of metalen component kunt richten, dus het IR-pistool zal u nooit de werkelijke temperatuur van de koelvloeistof vertellen. En u kunt sterk variërende waarden krijgen op de rubberen slangen, metalen radiatorhalzen en thermostaatbehuizingen. Ten tweede, de temperatuurmeter op het dashboard is niet gekalibreerd in graden, dus tenzij u al met het IR-pistool hebt rondgepord toen uw auto normaal liep en hebt geleerd dat halverwege uw meter, zeg, 200°F bij de radiator is, is de lezing op het pistool niet zo betekenisvol als u zou denken. Als je eenmaal een tijdje met auto’s hebt rondgereden, kan de “als het heet aanvoelt, is het heet, en als het niet heet aanvoelt, is het niet heet” metriek meer betekenis hebben dan het pistool.

Maar zelfs als je een IR-pistool gebruikt en vaststelt dat er niets echt mis is en dat het probleem in de meter zit, heb je ooit geprobeerd een auto over een lange afstand te besturen met een vastgelopen temperatuurmeter? Het is ongelooflijk stressvol. Het enige waar je aan kunt denken is: “Wat gebeurt er als er echt iets misgaat terwijl de meter vastzit?”

Infrared temperature guns are popular, but you really need to use them before you have trouble in order to get a baseline on what the temperature should be. This is on the upper radiator tank of a barely warmed-up car.
Infraroodtemperatuurpistolen zijn populair, maar je moet ze echt gebruiken voordat je problemen hebt, om een basislijn te krijgen van wat de temperatuur zou moeten zijn. Dit is op de bovenste radiatortank van een nauwelijks opgewarmde auto. Rob Siegel

Dus, laten we teruggaan naar het verhaal. Mijn vriend strompelde met zijn warmgelopen auto naar mijn hotel, stopte telkens wanneer de temperatuurmeter in de buurt van het rood kwam en wachtte tot hij was afgekoeld. Toen ik hem bij de stoeprand tegenkwam, kon ik zijn waarnemingen bevestigen. Ik keek met mijn eigen ogen toe hoe de auto werd gestart en opgewarmd, en zag de temperatuurmeter gestaag oplopen van blauw naar midden en toen naar rood. Ik voelde aan de onderste radiatorslang en die was inderdaad koud. Ik was het ermee eens dat dit de gebruikelijke symptomen waren van een auto waarvan de thermostaat niet open ging. Het feit dat hij de thermostaat had vervangen en het probleem niet had opgelost was vreemd, maar in deze tijd van globalisering en junk-onderdelen, ken ik mensen die meerdere slechte thermostaten achter elkaar hebben gehad.

Ik controleerde om er zeker van te zijn dat de waterpomp daadwerkelijk koelvloeistof verplaatste. Als de thermostaat open is, kun je meestal koelvloeistof zien bewegen door de tank boven aan de radiator, maar met de thermostaat dicht, zal dat niet werken. De motor van de 2002 heeft een “waterverdeler” die aan de zijkant van de kop is vastgebout. De sensor voor de koelvloeistoftemperatuur zit erin geschroefd. Het was een eenvoudige zaak om de sensor los te schroeven en te controleren of er koelvloeistof doorheen stroomde. En zowel de waterverdeler als de thermostaat waren heet om aan te raken. Ik ging naar binnen en zette de verwarming aan, en warme lucht stroomde uit de ventilatieopeningen in het dashboard. Het leek me dat er koelvloeistof in beweging was.

The
De “waterverdeler” met de temperatuursensoren. Als je een van beide losdraait, kun je zien hoe de koelvloeistof erdoorheen stroomt. Rob Siegel

Ik heb de bruto-functionaliteit van de sensor en de meter getest door de stekker van de sensor uit het stopcontact te halen en te controleren of de meter tot nul daalde. Vervolgens heb ik de sensordraad geaard, waarna de meter onmiddellijk een hoge waarde aangaf.

Zo, wat nog meer? Dit was een pas herbouwde motor. Kijkend in de radiator, waren er geen bellen of olie in de koelvloeistof die duidden op een duidelijk geblazen koppakking of een gebarsten kop. Ik kwam er niet uit, maar zoals ze in de medische wereld zeggen: “Als je hoefgetrappel hoort, denk dan aan paarden, niet aan zebra’s.” “Paarden” zouden een vastzittende thermostaat of een verstopte radiator zijn. “Zebra’s” zouden een vreemde beperking ergens zijn.

Het werd al laat, dus we trokken de auto van mijn vriend de parkeergarage van mijn hotel in en parkeerden hem naast mijn eigen BMW 2002. Ik bracht hem terug naar zijn hotel voor de nacht.

In de ochtend pikte ik mijn vriend op en we haalden meer koelvloeistof. Ik controleerde dat mijn eigen auto tot halverwege de meter liep en dat zijn onderste radiatorslang warm was, dus de thermostaat van mijn auto ging duidelijk open en mijn meter en sensor werkten correct. Nadat we zijn systeem hadden ontlucht – wat geen verschil maakte – begon ik met het verwisselen van onderdelen van het koelsysteem met mijn auto.

Ik deed het makkelijkste eerst – de koelvloeistoftemperatuursensor. Ik vergat eerst mijn radiatordop los te draaien, dus toen ik de sensor losdraaide, schoot er koelvloeistof uit, maar gelukkig was het niet kokend. Ik verwisselde de sensoren en vond geen verandering; mijn auto las nog steeds in het midden van de meter, maar hij begon nog steeds laag en dreef naar het rood toen hij opwarmde.

Volgende, verwisselde ik thermostaten. De extern gemonteerde ‘stat van de 2002 maakte dit gemakkelijk, hoewel rommelig. Maar mijn bekende goede thermostaat had geen effect op zijn auto; de onderste slang ging nog steeds niet open en de meter liep nog steeds in het rood.

The external thermostat on a BMW 2002 makes it easy to swap by undoing three hose clamps.
De externe thermostaat van een BMW 2002 kan eenvoudig worden verwisseld door drie slangklemmen los te maken. Rob Siegel

Ik vroeg mijn vriend naar zijn radiateur. Hij zei dat die onlangs opnieuw was gekalibreerd. Toch leek het waarschijnlijk dat de radiateur het probleem was.

Ik stond op het punt om de radiateur te verwisselen (dat is gemakkelijk genoeg; er zitten slechts vier 10 mm-bouten in), maar ik pauzeerde even en bedacht dat ik beter kon wachten omdat het verwisselen van de instrumentengroep het volgende eenvoudigste zou zijn. Omdat de temperatuurmeter van een 2002 meestal schokkerig of onmiddellijk te hoog reageert (ik heb er nog nooit een gezien die koud start, opwarmt en zich dan op een onjuiste hoge waarde instelt), had ik geen reden om de temperatuurmeter te verdenken, maar het was iets om af te strepen. En hoe langer ik hiermee bezig ben, hoe meer ik me ervan bewust ben dat telkens als ik denk “Ik denk niet dat het dat is,” ik toegeef dat ik een blinde vlek heb voor “dat.”

Op dat moment liepen vier vrienden door de garage, mensen die ik al 30 jaar ken van de Boston BMW Car Club of America chapter. Ze vroegen wat we aan het doen waren, en ik gaf ze een overzicht. Er is vaak een zekere ergernis die kan komen van goedbedoelende mensen schim in met advies over iets wat je al hebt besteed uren, maar omdat ik niet wist wat de oorzaak van het probleem was, ik probeerde open-minded zijn.

Een vriend, de oudste en meest ervaren van de groep, legde zijn handen op de radiator en zei meteen: “Je zei dat het is oververhitting? Dit ding is nauwelijks warm.”

Ik pauzeerde en zei voorzichtig: “Het is niet oververhit in de zin van het blazen van koelvloeistof, maar hij loopt in het rood, en ik heb geen reden om aan de meter te twijfelen.”

“Als deze motor echt in het rood zou lopen,” zei mijn oudste vriend, “dan zou hij gloeiend heet zijn. Je zou niet in staat zijn om in de buurt te komen. En als je die radiator dop losdraaide, zou het overal koelvloeistof blazen en je verbranden.”

Ik realiseerde me dat hij gelijk had. Immers, toen ik eerder zo dom was de temperatuursensor van mijn auto los te maken, kwam er druk vrij en schoot er koelvloeistof uit. Plotseling, verwisselen van de meter clusters was niet langer een academische oefening. Mijn vriend haalde de cluster uit zijn auto, en ik trok die uit de mijne. We zetten de mijne in de zijne, en tot mijn verbazing gaf de temperatuur slechts een kwart van de meter aan. Dus misschien lag het aan de meter.

“OK, laten we jouw cluster er weer in zetten,” zei ik. “We moeten de hoge temperatuur weer zien. Als dat zo is, dan is het gelukt.” Mijn vriend balanceerde het cluster op de stuurkolom en stak de kabel in de achterkant. Hij gaf het goed aan. Ik krabde op mijn hoofd.

“Nu, installeer het cluster voor echt,” zei ik. “Sluit alle kabels aan en draai alles vast.”

En dat is wanneer we de oorzaak van het probleem vonden.

Omdat vintage BMWs vaak springerige gas- en temperatuurmeters hebben, is het gebruikelijk om een extra aardedraad van de achterkant van het cluster naar de carrosserie van de auto te leiden. Sommige mensen gronden de metaalplaat op de rug van de cluster, maar wat direct gronden de noten op de ruggen van de posten die de temperatuur en de brandstofmeters beveiligen. Dit is wat mijn vriend had gedaan.

Maar de aardedraden waren niet het probleem. Toen hij de ringklem op de achterkant van de temperatuurmeter wilde aansluiten, merkte hij dat de moer op de achterkant van de paal de meting op de meter veranderde.

The nut on the threaded post holding in the temperature sensor.
De moer op de draadstang die de temperatuursensor vasthoudt. Rob Siegel

Ik heb aan de achterkant van de meter gepeuterd. Het leek er niet op dat de moer loszat, maar dat er een elektromechanische verbinding was tussen de stang en de meter zelf. Ik ontdekte dat door de staander naar de ene of de andere kant te leunen, ik de meter drie verschillende dingen kon laten aflezen: De lage (en blijkbaar juiste) temperatuur, een kunstmatig hoge maar redelijke waarde, of een hoge waarde. Met vallen en opstaan slaagde ik erin de zaak strakker te zetten en toch de juiste waarde te genereren.

En daarmee hadden we niet alleen de auto gerepareerd, maar ook de verkeerde forensische gegevens gereconstrueerd. Het is een fascinerende studie om het fout te hebben. Samengevat:

1) De eigenaar van een auto, die onlangs een forse rekening had betaald voor de inbouw van een gereviseerde motor, ziet de temperatuurmeter in het rood lopen. De eigenaar wil de kop van de pas gereviseerde motor niet kraken, dus stopt hij met rijden.

2) De eigenaar voelt aan de onderste radiatorslang en constateert dat deze koud is. Hij concludeert dat de thermostaat niet open gaat, zoekt een andere thermostaat en installeert die. Geen verandering.

3) De eigenaar rijdt de auto naar mijn hotel, en stopt telkens als de meter in de buurt van het rood komt.

4) Ik controleer dit alles bij de stoep.

5) De volgende dag ruil ik de thermostaat weer om voor een bekende goede uit mijn eigen auto, nog steeds geen verandering.

Dus hoe hebben we het zo fout? Omdat de auto nooit lang genoeg gereden heeft om op temperatuur te komen. Elke keer als de temperatuurmeter in het rood stond, hebben we hem uitgezet. Daarom ging de thermostaat niet open.

We volgden tientallen jaren ervaring dat hete meter + koude onderste radiatorslang = vastzittende thermostaat. De koele oktobertemperatuur in Greenville en het feit dat de radiator onlangs opnieuw was gemaakt, zorgden voor een niet-probleem dat zich voordeed als een probleem.

De uitgave was goedkoop-een paar uur tijd en de kosten van een thermostaat, een paar liter antivriesmiddel, en een opvangbak. Mijn vriend was een beetje beschaamd, maar ik zou hetzelfde hebben gedaan.

Leven en leren.